معرفی ماژول شارژر باتری لیتیوم سه چیپ

در این پروژه از یک ماژول شارژ باتری لیتیومی سه چیپ استفاده می‌کنیم که بر پایه آی‌ سی TP4056 ساخته شده و دارای مدار حفاظت باتری نیز هست.

روی برد چند نقطه اتصال مهم وجود دارد که باید هنگام سیم‌کشی به آن‌ها توجه کنیم:

• B+ → مثبت باتری
• B- → منفی باتری
• OUT+ → خروجی مثبت مدار
• OUT- → خروجی منفی مدار

این ماژول امکان شارژ باتری لیتیومی را از طریق درگاه Micro USB فراهم می‌کند. همچنین در صورتی که بخواهیم از آداپتور استفاده کنیم، می‌توانیم ورودی تغذیه را به پدهای ورودی مثبت و منفی برد متصل کنیم.

نکته: هنگام اتصال باتری، حتماً قطب مثبت و منفی را به‌درستی رعایت کنید. جابه‌جا کردن قطب‌های باتری لیتیومی می‌تواند باعث آسیب به مدار یا باتری شود.

---

معرفی ماژول آمپلی‌ فایر 8002

ماژول دوم، یک آمپلی‌ فایر صوتی تک‌ کاناله مبتنی بر آی‌ سی 8002 است. این ماژول برای تقویت سیگنال صوتی و راه‌ اندازی اسپیکرهای کوچک کاربرد دارد.

پایه‌ های مهم این ماژول شامل موارد زیر است:

• VCC → مثبت تغذیه
• GND → منفی تغذیه
• L → ورودی صوتی کانال چپ
• R → ورودی صوتی کانال راست
• G → زمین ورودی صوتی
• پایه‌ های خروجی V1 V2 → اتصال به اسپیکر

از آنجا که این ماژول تک‌کاناله است، خروجی آن برای اتصال یک اسپیکر در نظر گرفته شده است.

---

مراحل ساخت اسپیکر شارژی

حالا که قطعات را آماده کرده‌ایم، نوبت به سیم‌کشی و اتصال مدار می‌ رسد.

اتصال ورودی شارژ به ماژول TP4056

در ابتدا باید ورودی شارژ را به ماژول TP4056 متصل کنیم.

ساده‌ ترین روش استفاده از همان کانکتور Micro USB روی ماژول است. در این حالت کافی است شارژر مناسب را به درگاه Micro USB متصل کنیم.

اما اگر قصد دارید برای اسپیکر یک ورودی آداپتور مجزا در نظر بگیرید، می‌توانید از جک آداپتور استفاده کنید.

در این حالت سیم مثبت و منفی جک آداپتور را به پدهای ورودی مثبت و منفی ماژول متصل می‌کنیم.

قطب مثبت و منفی ورودی را حتماً قبل از لحیم‌کاری بررسی کنید.

اتصال باتری لیتیومی

در این مرحله، باتری لیتیومی 3.7 ولت 2800 میلی‌ آمپر ساعت را به ماژول TP4056 متصل می‌ کنیم.

روی برد دو پد مخصوص باتری وجود دارد:

• مثبت باتری → B+
• منفی باتری → B-

بنابراین باتری را مستقیماً به این دو نقطه متصل می‌ کنیم.

پس از اتصال صحیح باتری، انرژی مورد نیاز مدار از طریق خروجی OUT+ و OUT- در اختیار مدار قرار می‌گیرد.

قرار دادن کلید روشن و خاموش

برای اینکه بتوانیم اسپیکر را در زمان نیاز خاموش یا روشن کنیم، یک کلید در مسیر تغذیه آمپلی‌ فایر قرار می‌ دهیم.

در این مدار می‌ توانیم مسیر OUT+ ماژول TP4056 را قطع کرده و کلید را در این مسیر قرار دهیم.

به این صورت:

بنابراین زمانی که کلید در وضعیت ON قرار داشته باشد، ولتاژ باتری به آمپلی‌ فایر می‌ رسد و مدار صوتی فعال می‌ شود.

در وضعیت OFF نیز تغذیه آمپلی‌ فایر قطع خواهد شد.

اتصال منفی تغذیه آمپلی‌ فایر

در مرحله بعد، پایه GND ماژول آمپلی‌ فایر را به خروجی منفی OUT- ماژول TP4056 متصل می‌کنیم.

با انجام این اتصال، تغذیه مورد نیاز ماژول آمپلی‌ فایر فراهم می‌شود.

اتصال کانکتور AUX

اکنون نوبت به اتصال ورودی صدا می‌رسد.

برای دریافت صدا از گوشی، MP3 Player یا سایر دستگاه‌ های پخش‌کننده، از یک کانکتور مادگی AUX استفاده می‌کنیم.

اتصالات کانکتور AUX به ورودی ماژول 8002 به این صورت است:

• کانال چپ AUX → L
• کانال راست AUX → R
• زمین AUX → G

به این ترتیب می‌توانیم سیگنال صوتی را از طریق کابل AUX وارد مدار کنیم.

اتصال اسپیکر

در این مرحله باید اسپیکر را به خروجی آمپلی‌ فایر متصل کنیم.

برای این پروژه از یک اسپیکر 4 اهم / 3 وات استفاده می‌کنیم.

سیم‌ های اسپیکر را به پایه‌های خروجی بلندگو روی ماژول 8002 متصل می‌کنیم.

با توجه به اینکه آمپلی‌ فایر برای یک کانال طراحی شده است، تنها یک اسپیکر به خروجی آن متصل می‌شود.

نکته: بهتر است امپدانس اسپیکر با مشخصات ماژول آمپلی‌ فایر مطابقت داشته باشد و از اسپیکری با مشخصات خارج از محدوده مجاز ماژول استفاده نشود.

---

تست و راه‌ اندازی اسپیکر

پس از اتمام سیم‌کشی، قبل از قرار دادن مدار داخل جعبه، بهتر است ابتدا عملکرد آن را آزمایش کنیم.

ابتدا یک سر کابل AUX را به کانکتور مادگی AUX و سر دیگر آن را به گوشی یا دستگاه پخش موسیقی متصل کنید.

سپس کلید روشن/خاموش را در وضعیت ON قرار دهید.

اگر اتصالات صحیح باشند، صدای پخش‌شده از گوشی باید از طریق اسپیکر شنیده شود.

در این حالت، باتری لیتیومی انرژی مورد نیاز مدار را تأمین می‌کند.

---

شارژ باتری هنگام استفاده از اسپیکر

یکی از قابلیت‌ های این مدار امکان شارژ باتری از طریق ماژول TP4056 است.

برای شارژ باتری می‌توانیم شارژر را به درگاه Micro USB ماژول متصل کنیم یا در صورت استفاده از جک ورودی، آداپتور مناسب را به جک آداپتور متصل کنیم.

در هنگام شارژ، چراغ نشانگر روی ماژول TP4056 وضعیت شارژ باتری را نمایش می‌دهد.

در صورت پشتیبانی صحیح مدار و منبع تغذیه، می‌توان هنگام اتصال منبع شارژ، اسپیکر را نیز روشن کرد؛ با این حال این موضوع به طراحی دقیق ماژول، جریان مصرفی آمپلی‌ فایر و منبع تغذیه بستگی دارد و نباید به‌عنوان شارژ همزمانِ تضمین‌ شده برای همه بردهای TP4056 در نظر گرفته شود.

---

قرار دادن مدار داخل جعبه اسپیکر

بعد از اینکه مدار را روی میز آزمایش کردیم و از عملکرد صحیح آن مطمئن شدیم، می‌توانیم قطعات را داخل یک جعبه مناسب قرار دهیم.

برای یک اسپیکر قابل حمل بهتر است:

• اسپیکر در قسمت جلویی جعبه قرار بگیرد.
• کانکتور AUX در محلی قرار گیرد که دسترسی به آن راحت باشد.
• کلید روشن/خاموش روی بدنه نصب شود.
• درگاه شارژ Micro USB یا جک آداپتور در قسمت مناسبی از بدنه قرار بگیرد.
• باتری و بردها به‌ گونه‌ ای ثابت شوند که هنگام جابه‌ جایی آزادانه حرکت نکنند.

قبل از بستن کامل جعبه نیز یک بار دیگر تمام اتصالات را بررسی و مدار را تست کنید.

---

نکات مهم هنگام ساخت اسپیکر شارژی

در ساخت این پروژه چند نکته مهم را باید رعایت کنیم.

1. قطب باتری را اشتباه وصل نکنید

مثبت باتری باید به B+ و منفی باتری به B- متصل شود.

2. از باتری سالم استفاده کنید

باتری لیتیومی آسیب‌ دیده، متورم یا معیوب را استفاده نکنید.

3. اتصال کوتاه ایجاد نکنید

پایه‌ های باتری لیتیومی را به یکدیگر اتصال کوتاه نکنید و هنگام لحیم‌کاری دقت زیادی داشته باشید.

4. مشخصات اسپیکر را رعایت کنید

برای این پروژه اسپیکر 4 اهم و 3 وات در نظر گرفته شده است. استفاده از اسپیکر نامتناسب با آمپلی‌ فایر می‌تواند باعث عملکرد نامناسب یا آسیب به مدار شود.

5. قبل از نصب داخل جعبه تست کنید

بهتر است تمام مدار را ابتدا خارج از جعبه تست کرده و بعد از اطمینان از عملکرد صحیح، آن را داخل قاب نصب کنید.

---

جمع‌ بندی

با استفاده از چند قطعه ساده می‌ توان یک اسپیکر شارژی قابل حمل ساخت. در این پروژه، باتری لیتیومی 3.7 ولت انرژی مدار را تأمین می‌کند، ماژول TP4056 وظیفه شارژ و حفاظت باتری را بر عهده دارد و ماژول آمپلی‌ فایر 8002 نیز سیگنال صوتی ورودی را برای راه‌اندازی اسپیکر تقویت می‌کند.

مزیت اصلی این پروژه، سادگی ساخت و استفاده از ماژول‌ های آماده است؛ بنابراین حتی بدون طراحی یک مدار پیچیده می‌ توان یک اسپیکر کوچک و قابل حمل ساخت و آن را داخل جعبه دلخواه قرار داد.